星間鏈路非線性干擾消除關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、衛(wèi)星星間鏈路技術(shù)是衛(wèi)星通信以及下一代立體空間網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，被視為解決衛(wèi)星通信領(lǐng)域空間組網(wǎng)的有效手段之一，目前該技術(shù)得到了國際上的廣泛重視，對該領(lǐng)域的研究已成為熱門。相對于地面無線通信，星間鏈路通信具有通信距離長、通信延時(shí)大的特點(diǎn)，并且由于衛(wèi)星體積和發(fā)射功率的限制，星載功率放大器一般工作在飽和區(qū)域，從而導(dǎo)致衛(wèi)星發(fā)射信號具有非線性干擾大的特點(diǎn)。其次，星載功率放大器由于長時(shí)間工作，會受到記憶性干擾的影響。此外，星間鏈路的主要工作頻段已經(jīng)

2、集中于 Ka或Ku頻段，較高的頻段也會加深信道的記憶碼長度并且加深非線性干擾。
　　本文針對非線性干擾對星間鏈路的影響進(jìn)行了研究，具體研究成果如下：
　　1、針對星載功率放大器會工作在飽和區(qū)而產(chǎn)生的非線性失真，提出了一種后置于功率放大器的預(yù)失真算法，通過抽樣更新預(yù)失真器系數(shù)從而實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星發(fā)射信號的線性化，并對該方法的性能進(jìn)行了仿真，當(dāng)預(yù)失真器的階數(shù)足夠大時(shí)，該方法可以消除大部分非線性干擾。
　　2、針對現(xiàn)有的預(yù)失真器的計(jì)

3、算復(fù)雜度較高的特點(diǎn)，提出了一種利用兩個(gè)一階Volterra濾波級聯(lián)來代替三階Volterra模型的雙循環(huán)反饋預(yù)失真算法。在該算法中，我們利用輸入信號和衰減后的功率放大器輸出信號分別作為期望信號，建立了雙循環(huán)預(yù)失真模型。并將兩層循環(huán)預(yù)失真模型進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)失真器系數(shù)的更新。該方法可以有效的加快預(yù)失真器的收斂速度，并能快速完成星間鏈路的建立。
　　3、針對功率放大器在高階信號調(diào)制下非線性干擾較大的特點(diǎn)，提出了一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)失真算

4、法。該算法通過將發(fā)射信號進(jìn)行幅度和相位分離處理，從而得到實(shí)數(shù)層面的神經(jīng)元輸入信號，并在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層中加入了反饋因子，從而可以有效降低神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層的層數(shù)并實(shí)現(xiàn)高階信號調(diào)制下的高精度非線性消除。
　　4、針對星間鏈路自身的非線性特性和記憶特性，提出了一種可用于高載頻和高速傳輸?shù)拿ば盘柧馑惴?，該算法通過多個(gè) Volterra濾波級聯(lián)建立稀疏濾波矩陣來完成接收信號的干擾消除。仿真結(jié)果表明，在高速星間鏈路通信條件下，該算法可以有效實(shí)現(xiàn)接

5、收信號的線性化處理和背景噪聲的抑制，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　5、為了提高頻譜資源的利用率和星間鏈路抗干擾能力，本文設(shè)計(jì)了一種可用于星間鏈路的中繼轉(zhuǎn)發(fā)抗干擾技術(shù)，該技術(shù)主要用于無星上處理能力的星間鏈路通信環(huán)境下的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。在不采用碼分多址和頻分多址技術(shù)的前提下，通信衛(wèi)星所接收到的信號經(jīng)過匹配濾波器仍為包含自身發(fā)射信號的混合信號。在不采用預(yù)失真和盲均衡處理的條件下，提出了兩種解調(diào)算法從混合信號中解調(diào)出所需信號。其中，全查表算法通